精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
一小球質量為m,用長為L的懸繩(不可伸長,質量不計)固定于O點,在O點正下方
L
2
處釘有一顆釘子,如圖所示,將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后,當懸線碰到釘子后的瞬間,則( 。
分析:小球在下擺過程中,受到線的拉力與小球的重力,由于拉力始終與速度方向相垂直,所以它對小球不做功,只有重力在做功.當碰到釘子瞬間,速度大小不變,而擺長變化,從而導致向心加速度變化,拉力變化.
解答:解:A、當碰到釘子瞬間,小球到達最低點時線速度沒有變化,故A正確.
B、根據圓周運動知識得:ω=
v
r
,而半徑變?yōu)樵瓉淼?span id="m4qzib9" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
1
2
,線速度沒有變化,所以小球的角速度突然增大到原來的2倍,故B正確.
C、根據圓周運動知識得:a=
v2
r
,而半徑變?yōu)樵瓉淼?span id="amq94az" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
1
2
,線速度沒有變化,所以向心加速度突然增大到原來的2倍,故C正確;
D、小球擺下后由機械能守恒可知,mgL=
1
2
mv2,
因小球下降的高度相同,故小球到達最低點時的速度相同,v=
2gL

在最低點根據牛頓第二定律得:F-mg=ma=m
v2
r
,
原來:r=L,F=mg+m
v2
r
=3mg
而現在半徑變?yōu)樵瓉淼?span id="ribyc1l" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
1
2
,線速度沒有變化.
所以F′=mg+m
v2
r′
=5mg
懸線對小球的拉力突然增大到原來的
5
3
倍,故D錯誤
故選ABC.
點評:本題中要注意細繩碰到釘子前后轉動半徑的變化,再由向心力公式分析繩子上的拉力變化.小球擺到最低點雖與釘子相碰,但沒有能量的損失.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

一小球質量為m,用長為L的懸繩(不可伸長,質量不計)固定于O點,在O點正下方
L
2
的A處釘有一顆釘子,如圖所示,將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后,當懸線碰到釘子后的瞬間( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一小球質量為m,用長為L的懸繩(不可伸長,質量不計)固定于O點,在O點正下方L/2處釘有一顆釘子,如圖所示,將懸線沿水平方向拉直無初速釋放后,當懸線碰到釘子后的瞬間,下列說法錯誤的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一小球質量為m,用長為L的細線懸于O點,在O點正下方
1
2
L
處釘有一根長釘.把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放,當懸線碰到釘子的瞬時( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網一小球質量為m,用長為L的懸繩(不可伸長,質量不計)固定于O點,在O點正下方
L
2
處釘有一顆釘子,如圖所示,將懸線沿水平方向拉直,無初速釋放后,當懸線碰到釘子后的瞬間( 。
A、小球線速度突然增大到原來的4倍
B、小球的角速度突然增大到原來的4倍
C、懸線對小球的拉力突然增大到原來的4倍
D、小球的向心加速度突然增大到原來的2倍

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一小球質量為m,用長為L的懸線固定于O點,在O點正下方
L
2
處釘有一根長釘,把懸線沿水平方向拉直后無初速度地釋放小球,當懸線碰到釘子的瞬時( 。
A、小球的向心加速度不變
B、小球的角速度不變
C、小球的線速度不變
D、懸線的張力不變

查看答案和解析>>

同步練習冊答案